5.1. Jaka sonda kosmiczna odleciała najdalej od Słońca ?Cztery sondy, które przekroczyły trzecią prędkość kosmiczną, znajdują się obecnie (koniec roku 2002) w następujących (zaokrąglonych do jedności) odległościach względem Słońca:
Ciekawostką jest to, że sondy Voyager 1,2 nadal funkcjonują i wykonują badania naukowe przestrzeni kosmicznej (stopniowo redukowane wraz ze zmiejszaniem się wydajności energetycznej ich generatora RTG). Rozplanowano dla nich zadania do roku 2025, gdy skończą się zapasy paliwa w generatorze radioizotopowym RTG, zasilającym sondy w elektryczność. Jeśli tak zakończy się misja Voyagerów, to użyteczne dla ludzkości byłyby przez blisko 60 lat! Pod koniec roku 2003 Voyager 1 był odległy od Słońca o 90 AU i funkcjonował zgodnie z oczekiwaniami.
5.2. Czy można przeprowadzić terraformowanie Marsa ?Istnieją już takie plany np. naszkicowane przez C.Sagana czy R.Zubrina.Kluczem do procesu jest wywołanie efektu cieplarnianego np. poprzez uwolnienie zasobów CO2 z czap polarnych i regolitu, co prawdopodobnie zwiększyłoby gęstość atmosfery kilkukrotnie doprowadzając do wzrostu ciśnienia przy powierzchni do poziomu 500 hPa (połowa ziemskiego). Można tego dokonać poprzez umieszczenie na orbicie wokółmarsjańskiej luster słonecznych ogrzewających powierzchnię lub wykorzystując zmodyfikowane genetycznie bakterie. Atmosfera ostatecznie wzbogacona będzie w tlen pozyskany na drodze fotosyntezy za pomocą bakterii i roślin zdolnych przetrwać w atmosferze beztlenowej, a poźniej stopniowo wprowadzać się będzie coraz to bardziej efektywne rośliny. Stosując ten proces przy aktualnej technologii ziemskiej, należy się liczyć z tym, że potrwa to parę tysięcy lat, lecz wiele procesów może dokonywać się bez bezpośredniego nadzoru człowieka. Problem jednak będzie, jeśli twórcy nie doczekają końca swego dzieła, ale mimo wszystko Mars posiadłby wówczas odprysk ziemskiego życia, być może w przyszłości wytwarzając na drodze ewolucyjnej własne istoty inteligentne.
5.3. Jakie cenne minerały/pierwiastki można wydobywać na Księżycu ?Nasza współczesna wiedza o minerałach księżycowych oparta jest głównie na wynikach badań próbek gruntu przywiezionych na Ziemię przez załogowe wyprawy programu Apollo. Wykryto w nich praktycznie te same minerały, co występujące na Ziemi, otwierając tym drogę do przyszłego zagospodarowania Księżyca.Na uwagę zasługuje zwłaszcza oszacowanie ilości dostępnego izotopu helu He3. Na Ziemi jest on wielką rzadkością, a na Księżycu występuje w ilościach o parę rzędów wielkości większych. Hel He3 ciekawi fizyków jądrowych, ponieważ reakcja syntezy termojądrowej jest stosunkowo prosta przy zastosowaniu tego substratu. Być może po skonstruowaniu reaktorów termojądrowych (gorących), paliwo do nich pozyskiwać się będzie przede wszystkim z Księżyca.
5.4. Czy możliwa jest budowa orbitalnych elektrowni ?Technicznie rzecz biorąc, to jest możliwa nawet i dziś budowa elektrowni orbitalnej, która przetwarzać będzie energię słoneczną.Istnieją jednak główne dwa problemy:
5.5. Gdzie najlepiej ulokować bazę na Księżycu ?W trakcie trwania programu Apollo wydawało się, że w bliskiej przyszłości nastąpi budowa stałej, załogowej bazy księżycowej. Niestety, jej koszty przestały być akceptowalne zarówno dla społeczństwa USA jak i ZSRR, krajów wówczas przodujących w badaniach kosmicznych.Obecnie planuje się, że jeśli już powstawać będzie taka baza, to w dużej mierze finansowanie jej działalności odbywać się winno ze źródeł komecyjnych. Możliwe jest to do spełnienia jeśli nada się jej charakter turystyczny z licznymi atrakcjami. Dla tak określonych zadań najlepiej nadają się okołobiegunowe obszary Księżyca, gdzie to na bazie istniejącego krateru zbudowana byłaby baza przykryta od góry szklana kopułą, utrzymująca ziemską atmosferę wewnątrz. Bliskobiegunowe jej zlokalizowanie pozwoli także na dość prostą konstrukcję luster służących do oświetlania bazy promieniami słonecznymi, a także do jej dogrzewania przez praktycznie cały czas bez względu na pozycję Księżyca względem Ziemi i Słońca (w innych szerokościach selenograficznych noc trawałaby nawet i dwa tygodnie). Istnieje też prawdopodobieństwo znalezienia lodu w tych obszarach (dane z sondy Clementine, Lunar Prospector), co ułatwiłoby jej funkcjonowanie i potaniło koszty eksploatacji.
5.6. Jaką najwiekszą prędkość osiągnął statek kosmiczny ?Mniejsza o prędkość względem Słońca, bo tu przodują wszystkie sondy, które przekroczyły III prędkość kosmiczną (Pioneer 10 i 11, Voyager 1 i 2). Do czasu samobójczego lotu sondy Galileo największą prędkość względną (względem Jowisza) miał atmosferyczny próbnik wypuszczony z sondy Galileo na Jowisza. Jego względna prędkość wynosiła około 47 km/s.21 września 2003 sama sonda Galileo, zgodnie z planem NASA zanurzyła się w atmosferze Jowisza w samobójczym locie z prędkością 48,26 km/s względem Jowisza.
5.7. Jak długo leci się na Marsa ?Czas podróży zależy od przyjętej trajektorii misji oraz zasobów energetycznych.Rozważmy następujące trajektorie:
Omówiona została szczegółowo w dziale Fizyka. 2. Trajektoria bezpośrednia. Wymaga największego zużycia energii, gdyż trajektoria ta wykorzystuje dla startu okres największego zbliżenia planet i w przypadku skrajnym staje się trajektorią fotonową (dla podróży z prędkością światła). W realnym przypadku prędkości podróżne ograniczają się do 30-40 km/s wzgędem Słońca. Trajektoria ta wymaga za to największej zmiany prędkości przy dolocie (hamowania), ale jest za to najkrótsza czasowo. 3. Trajektoria opozycyjna. Start odbywa się, gdy Ziemia i Mars znajdują się po tej samej stronie Słońca i ponadto wykorzystuje się asystę grawitacyjną w okolicach Wenus podczas lotu na Marsa lub podczas lotu powrotnego. Pozwala minimalizować całkowity czas misji, ale kosztem skróconego pobytu na Marsie. Porównanie przykładowych planów podróży na Marsa.
5.8. Dlaczego współczesne zdjęcia z Marsa są w większosći czarno-białe ?Chodzi o to, że matryca, żeby była kolorowa, musi być zbudowana z komórek czułych na różne długości fali. No i:- po pierwsze: pociąga to za sobą pewne straty w rozdzielczości, bo zamiast gęsto upakowanych "pełnowartościowych" pikseli, mamy gęsto upakowane subpiksele (np. RGB), więc efektywna rozdzielczość spada (ewentualnie można zastosować mniejsze subpiksele, ale wtedy z kolei pogarsza się stosunek sygnału do szumu uzyskiwany z matrycy), - po drugie: w poważnych misjach nie chodzi o kolorowe 'fotki', a o to, żeby móc uzyskać np. wycinkowe widma (istotne dla geologów, biologów) z dość szerokiego zakresu długości fali e-m, a to jest znacznie prostsze i efektywniejsze w realizacji przez "uniwersalny" chip, czuły na szeroki zakres widma doposażony w filtry, które przepuszczają ten wycinek, który akurat jest nam w tej chwili potrzebny. Można się wręcz cieszyć, że akurat niektóre filtry pozwalają na uzyskanie czegoś zbliżonego do kanałów R, G i B, dzięki czemu można sobie poskładać obraz przynajmniej w przybliżeniu taki, jakim by go mogły zobaczyć nasze oczy. W przypadku takich sond jak MER (Spirit, Opportunity) wykorzystuje się kamery nawigacyjne o mniejszych wymaganiach i w zasadzie jest tu miejsce na zastosowanie wersji kolorowej zamiast monochromatycznej, ale pamiętajmy, że sprzęt do misji zatwierdzano pod koniec lat 90-tych XXw. i wówczas kolorowe matryce CCD miały jeszcze duża zawodność i niestabilność temperaturowa (jak na warunki kosmiczne). Podobnie z sondą Cassini, dla której sprzęt zatwierdzano jeszcze wcześniej, więc postawiono na technologie sprawdzoną i niezawodną.
|